Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf Schaderreger, ihre Schadwirkung und Pflanzenschutzmaßnahmen – erste Hinweise
Impacts of extreme weather events on pests, damage caused by pests and plant protection measures – first evidence
Journal für Kulturpflanzen, 68 (9). S. 253–269, 2016, ISSN 1867-0911, DOI: 10.5073/JfK.2016.09.02, Verlag Eugen Ulmer KG, Stuttgart
Der Klimawandel wird voraussichtlich zu einer Zunahme des Auftretens einiger Extremwetterereignisse führen und auch deren Intensität wird verändert sein. Die weltweit seit 1910 erschienene Literatur wurde in diesem Review ausgewertet, um Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf Schaderreger in Weizen, Mais, Gerste, Zuckerrüben, Kartoffeln, Raps, Ackerfutter und Grünland, den durch diese verursachten Schaden und den Pflanzenschutz zu ermitteln, zu verallgemeinern und daraus Schlussfolgerungen für Forschungs- und Anpassungsmaßnahmen abzuleiten. Nur 111 Arbeiten konnten vertiefend ausgewertet werden. Es finden sich erste Hinweise, dass Extremwetterereignisse infolge des Klimawandels in Deutschland wichtig werdende Schaderreger im Ackerbau, den durch diese Schaderreger verursachten Schaden sowie Pflanzenschutzmaßnahmen beeinflussen können. Die Wirkung auf Schaderreger, Ertrag und physiologisches Leistungsvermögen sowie Stresstoleranz der Kulturpflanzen kann direkt oder indirekt, hemmend oder fördernd sein. Verallgemeinerungen sind beim gegenwärtigen Kenntnisstand noch nicht möglich. Die Forschungsarbeiten zu diesem Themenfeld müssen systematisiert und intensiviert werden. Die Dringlichkeit der Bearbeitung dieses Forschungsfeldes und die Notwendigkeit eines systemaren, interdisziplinären und abgestimmten Forschungsansatzes mit experimentellen und modellgestützten Methoden über verschiedene Versuchsebenen hinweg werden diskutiert.
Stichwörter: Extremwetterereignisse, Schaderreger, Ertrag, Pflanzenschutz, Weizen, Gerste, Mais, Kartoffel, Raps, Zuckerrübe, Grünland
It is likely that climate change will cause an increase in amounts and intensity of extreme weather events.
In this review 111 articles of since 1910 globally published literature concerning the effects of extreme weather events on pests affecting wheat, maize, barley, sugar beet, potato, rape, forage crops and grassland were evaluated to gain information about the damage caused, which was that generalized and conclusions for research and adaption measures were drawn. This leads to first evidence that extreme weather effects resulting from climate change indeed have an effect on important plant pests, the damage they cause and plant protection measures in German agriculture. Their influence on said pests, yield, physiological potential as well as stress tolerance of crop plants can be direct or indirect, restricting or supporting, yet no generalizations can be made just based on this first evidence; more intense research in these areas is required.
In this article urgency and necessity of research and evaluation of these areas, including systematic interdisciplinary research approaches featuring experimental and model-based methods on multiple experiment levels are discussed.
Key words: Extreme weather events, plant pests, yield, plant protection, wheat, barley, maize, potato, rape, sugar beet, grassland
Die mit dem Klimawandel verbundene Erwärmung der Erdoberfläche führt zu einer höheren Wasserdampfkonzentration in der Atmosphäre, damit zu einer Zunahme konvektiver Energie und das Potential für mehr und/oder intensivere konvektive Ereignisse (z.B. Hagel, Sturm, Starkregen) ist somit deutlich erhöht (Held und Soden, 2006 in Mohr, 2013). Als Folge einer stärkeren Erwärmung der Pole, im Vergleich zum Äquator, kommt es zu einer Verringerung des meridionalen Temperaturgradienten und einer damit verbundenen Abnahme der vertikalen Windscherung in mittleren Breiten (Trapp et al., 2007 in Mohr, 2013) sowie zu einer polwärts orientierten Verlagerung der Hauptwind- und Drucksysteme (Reichler, 2009 in DWD, 2013). Zusätzlich bewirken die 2014 von Coumou et al. entdeckten Veränderungen der Zirkulationsmuster der Rossby-Wellen in der Atmosphäre, dass diese Wellen möglicherweise in mittleren Breiten festgehalten werden, sich deutlich verstärken und sehr langsam wandern. All diese Prozesse bewirken mit großer Wahrscheinlichkeit eine Zunahme des Auftretens von Extremwetterereignissen (IPCC, 2012; IPCC, 2013). Nicht nur die Häufigkeit von Extremwetterereignissen, sondern auch ihre Intensität wird zunehmend begleitet von Veränderungen in der räumlichen Verteilung, der Dauer (Verlängerung) und dem Timing. Weiterhin könnten neuartige Extrema auftreten (IPCC, 2012; IPCC, 2013). Bisher sind „stabile“ Klimasysteme an das Auftreten von Extremwetterereignissen angepasst, nicht jedes Extremwetterereignis hat negative Folgen. Die eingangs beschriebenen Prozesse können eine Überschreitung des natürlichen, historisch gewachsenen Anpassungspotentials nach sich ziehen und damit negative Folgen, auch für die Landwirtschaft, häufiger auftreten (Prettel, 2011; IPCC, 2012). Es kann auch sein, dass ein einzelnes Extremwetterereignis noch nicht zu einer Schwellenwertüberschreitung führt, aber durch Zusammentreffen mehrerer verschiedener Witterungsereignisse dann eine Wirkungsverstärkung erfolgt. Ebenso könnten Wirkungen verschiedener Extrema einander abschwächen (Prettel, 2011). Die Komplexität der Wirkungszusammenhänge ist damit nur grob skizziert. Daraus erschließt sich aber bereits, dass es derzeit nicht möglich ist, Änderungen bezüglich des zukünftigen Auftretens von Extremwetterereignissen und deren Ausprägung mit einer hohen Sicherheit vorherzusagen. Eine entsprechende hohe Sicherheit der Vorhersage gestattet der Gebrauch verfügbarer Klimaszenarien nicht (Christensen et al., 2007; Alexander und Arblaster, 2009; van Oldenborgh et al., 2009; IPCC, 2012). Das liegt zum einen in dem Charakter von Extremwetterereignissen begründet, zum anderen limitiert das derzeit vorhandene methodische Instrumentarium die Möglichkeiten: Bei Extremwetterereignissen handelt es sich um Witterungs- und Wetterereignisse, die während weniger Stunden, Tage oder Wochen stark von der Normalsituation abweichen und in einigen Fällen nur kleinräumig auftreten. Zur Modellierung und Vorhersage von Extremwetterereignissen sowie der Abschätzung ihrer möglichen Auswirkungen muss also eine kleine räumliche und zeitliche Skala angesetzt werden. Vorhandene globale und regionale Klimamodelle können eine derartige Skala noch nicht ausreichend genug abbilden (Prettel, 2011; Potter et al., 2013), bzw. regionale Klimasimulationen bestimmte einzelne Extremwetterereignisse, z.B. Hagel, nicht abschätzen (Mohr, 2013). Außerdem sind derzeitige operationelle meteorologische Beobachtungssysteme nicht in der Lage, einige Ereignisse (z.B. Hagel), eindeutig, ausreichend flächendeckend und/oder über einen langen Zeitraum anzuzeigen (Mohr, 2013). Da die landwirtschaftliche Produktion in hohem Maße witterungsabhängig ist, ist der Druck zur Anpassung an den Klimawandel und seine Folgen, so auch die möglichen Auswirkungen der beschriebenen möglichen Veränderungen im Auftreten von Extremwetterereignissen, hoch. Daher wurde im Zuge eines vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) initiierten Verbundprojektes in den Jahren 2013 bis 2015 der Versuch unternommen, trotz der bekannten dargestellten methodischen und Erkenntnismängel mögliche Auswirkungen agrarrelevanter Extremwetterlagen u.a. für wichtige Ackerbaukulturen in Deutschland abzuschätzen (Gömann et al., 2015). Die Auswertung der Stationsdaten des Deutschen Wetterdienstes von 1961 bis 2013 sowie von Daten aus 21 Klimamodellläufen bis zum Jahr 2100 zeigten eine Zunahme extremer Hitzetage, eine Zunahme der Tage ohne Niederschlag im Frühjahr sowie von extrem trockenen Tagen im Sommer (Gömann et al., 2015). Weiterhin wurde im Rahmen der Arbeiten des Verbundprojektes das vorhandene Wissen zu konkreten Parametern für jedes agrarrelevante Extremwetterereignis kulturartenspezifisch zusammengetragen und in Matrizen dargestellt, teilweise auch gesondert nach kritischen Ontogenesephasen der recherchierten Kulturpflanzen (Gömann et al., 2015). Insgesamt wurde eingeschätzt, dass noch viel zu wenige Daten zur Beeinflussung wichtiger Ackerbaukulturen in Deutschland vorhanden sind. Das gilt besonders für Hagel, Starkniederschläge, Spätfröste. Auch Wechselwirkungen sind unzureichend untersucht (Gömann et al., 2015). Noch kritischer ist die Datenlage zu den Einflüssen von Extremwetterereignissen auf Schaderreger und den durch sie verursachten Schaden zu werten. Im Ergebnis der Arbeiten des Verbundprojektes musste festgestellt werden, dass auf der Grundlage der wenigen vorhandenen Informationen noch keine Schlussfolgerungen zu Risiken, Auswirkungen und Anpassungsmaßnahmen weder für den Pflanzenschutz noch allgemein zulässig sind, und deshalb ein erhöhter Forschungsbedarf besteht. Dazu werden Primärdaten und belastbare Ergebnisse dringend benötigt (Seidel, 2014; Gömann et al., 2015). Intensive Recherchen in der weltweit seit 1910 erschienenen Literatur wurden mit dem Ziel durchgeführt, einen Beitrag zum Schließen dieser großen Informationslücken hinsichtlich der Beeinflussung von Schaderregern und den durch sie verursachten Schaden an wichtigen Ackerbaukulturen zu leisten. Mittlerweile ist in der Literatur eine Zunahme der Bereitstellung von Forschungsergebnissen zu diesem Thema erkennbar. In diesem Review werden die gewonnenen Informationen hinsichtlich der Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf Schaderreger, den durch sie verursachten Schaden und den Pflanzenschutz für wichtige, durch den Klimawandel vermutlich beeinflusste Schaderreger an den Ackerbaukulturen Weizen, Gerste, Mais, Kartoffeln, Zuckerrüben, Raps und Grünland analysiert und diskutiert.
Zunächst wurde in den Literaturdatenbanken „Web of Science“ und „Scopus“ über den Zeitraum von 1910 bis zur Gegenwart recherchiert. Nahezu identische Rechercheergebnisse dieser Literaturdatenbanken sowie eine geringfügig größere Ergebnisliste des „Web of Science“ führten ab Mai 2013 aus Kapazitätsgründen zur ausschließlichen Recherche im „Web of Science“. Um aktuelle Einträge zu erfassen, wurde die Abfrage im „Advanced Search“-Modus monatlich wiederholt. Dieser beinhaltete Abfragekombinationen aus den Segmenten „Kulturpflanze“, „Schaderreger“ und Extremwetterbegriff. In der Recherche verwendete Extremwetterbegriffe gingen auf die vom Weltklimarat (IPCC, 2012) festgelegten 13 Begriffe, einschließlich ihrer Abwandlungen bzw. Synonyma, zurück: „flooding“, „wet snow“, „storm“, „hail“, „black frost“, „early frost“, „late frost“, „dryness“, „heavy rain“, „heavy precipitation“, „drought“, „temperature extreme“ und „extreme weather“. Für diese sowie zusätzlich für die Begriffe „Staunässe“ und „Strahlung“ wurde zu Beginn der Arbeiten des Verbundprojektes (Gömann et al., 2015) von den Projektpartnern eine mögliche Relevanz für ein zukünftiges Klima in Deutschland gesehen. Im Abschlussbericht des Verbundprojektes sind auch kulturartenspezifische Wertebereiche für die einzelnen Extrema in tabellarischer Form enthalten (Gömann et al., 2015). Für die hier vorgestellten Recherchen erfolgten lediglich verbale Abfragen ohne Angaben numerischer Größen, um die weltweit vorhandenen Arbeiten überhaupt aufzufinden. Es wurde also z.B. nach Dürre in Weizen gefragt und nicht nach dem genau definierten, der Autorin bekannten Wert für Dürre in Weizen „nutzbare Feldkapazität < 50% in 60 cm Tiefe im Zeitraum Oktober bis Juli“. Weiterhin erfolgte im Verbundprojekt eine Festlegung der zu recherchierenden Acker- und Futterbaukulturen: Weizen, Gerste, Mais, Zuckerrübe, Raps, Ackerfutter und Grünland (darunter: Klee, Luzerne, Futterroggen, Futterweizen, Gräser, Schwingel-Arten, Wiesenschwingel, Timotheegras, Wiesenlieschgras, Glatthafer, Weidelgräser, Poa-Arten, Wiesenrispe, Knaulgras, Roggentrespe, Goldhafer). In die Recherche flossen all jene Schaderreger kulturartenspezifisch ein, für die bekannt ist oder infolge von Analogieschlüssen aus ihrer Biologie vermutet wird, dass sie durch den zu erwartenden Klimawandel allgemein beeinflusst werden (Kulturpflanzen-spezifische Auflistung der Schaderreger und Quellen siehe unter: Seidel, 2014). Sowohl bei den Kulturpflanzen als auch den Schaderregern wurden in den Recherchen die deutschen Bezeichnungen, englischen Bezeichnungen sowie lateinischen Bezeichnungen und jeweilige Synonyma aus der „EPPO Global Database“ https://gd.eppo.int/berücksichtigt. Die Publikationen zu allen gefundenen Quellen wurden beschafft, gelesen, analysiert und bewertet.
Ergänzend zu diesen Recherchen wurden Informationen aus aktuellen Zeitschriftenumläufen und Sekundärauswertungen sowie im Klimafolgenkataster des Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) (http://www.klimafolgenkataster.de) gesucht.
Tab. 1 gibt einen Überblick über die insgesamt bis zum 1. April 2016 durchgeführten Einzelabfragen (= Kombination „Kultur + Schaderregerbegriff + Extremum“), die Anzahl recherchierter Schaderregerbegriffe, Fundstellen und nach der Sekundärauswertung noch weiter verwendbare Quellen sowie ergänzend zu den im „Web of Science“ gefundenen weiter auswertbaren Quellen (in Klammern).
Tab. 1. Fundstellen im „Web of Science“ von 1910 bis zum 1. April 2016 zu den Abfragen „Extremwetter und Schaderreger“
Kultur | Gesamtanzahl der Schaderregerbegriffe | Gesamtanzahl der Abfragen | Gesamtanzahl der Fundstellen | davon verwertbar (Anzahl) |
Weizen | 119 | 529074 | 156 | 32 (+9) |
Gerste | 117 | 577980 | 46 | 11 |
Mais | 106 | 157092 | 144 | 25 (+1) |
Raps | 122 | 241072 | 18 | 5 |
Kartoffel | 179 | 353704 | 36 | 0 (+11) |
Zuckerrübe | 21 | 51870 | 9 | 4 (+5) |
Ackerfutter | 79 | 128934 | 12 | 1 |
Grünland | 262 | 580944 | 49 | 7 |
Gesamt | 1005 | 2620670 | 470 | 85 (+26) |
Anmerkung: In den Klammern der letzten Spalte ist die Anzahl der Literaturquellen aus der „Grauen Literatur“ vermerkt. | ||||
Im „Web of Science“ wurden 2 620 670 Einzelabfragen durchgeführt. Hierbei wurden insgesamt 470 Veröffentlichungen gefunden. Nach Lektüre dieser Veröffentlichungen verblieben nur noch 85 Publikationen, die für die Zwecke dieser Studie belastbare und damit weiter verwendbare Aussagen zu den Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf das Auftreten und/oder die Schadwirkung von durch den Klimawandel vermutlich beeinflussten Schaderregern enthielten. Darunter wurde für im Ackerfutterbau auftretende Schaderreger lediglich eine Übersichtsarbeit gefunden, die darauf verweist, dass es bisher keine Publikationen zu dieser Fragestellung gibt (Seidel, 2014). Am häufigsten wurden die Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf Schaderreger/Schaden/Pflanzenschutz für Weizen untersucht bzw. beschrieben (32 Arbeiten), gefolgt von Mais (25 Arbeiten). 11 Arbeiten konnten für Gerste ausgewertet werden, 7 für Grünland, 5 für Raps, 4 für Zuckerrüben. Keine der für den Einfluss von Extremwetterereignissen auf Schaderreger/Schaden/Pflanzenschutz in Kartoffeln aufgefundenen 36 Arbeiten konnte verwertbare Informationen liefern. In Sekundäranalysen bzw. Recherchen anhand der gefundenen Quellen sowie ergänzenden Recherchen, auch im Bereich der grauen Literatur, konnten jedoch für die Kombination Extremwetterereignis-Kartoffel-Schaderregerbegriff 11 Arbeiten, für Mais noch 1 weitere Arbeit, für Weizen weitere 9 Arbeiten und für Zuckerrüben 5 Arbeiten gefunden und ausgewertet werden. Auf der 21. UN-Klimakonferenz in Paris 2015 (=COB 21 (Kurzform von United Nations Framework Convention on Climate Change, 21st Conference of the Parties) wurde gefordert, die sogenannte „Graue Literatur“ stärker bei der Klimawandelfolgenforschung zu berücksichtigen. Daher werden hier die in landwirtschaftlichen, auch praxisorientierten, Fachzeitschriften publizierten Ergebnisse aus den Versuchsberichten der deutschen Bundesländer sowie der Schweiz verwertet. Diesen Berichten liegen konkrete Wetter- und Schaderregerdaten zugrunde und eine Regionalisierung ist möglich. Somit standen insgesamt 111 verwertbare Publikationen zur Ableitung von Aussagen zu den Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf Schaderreger im Ackerbau, den durch sie an der Kulturpflanze verursachten Schaden sowie zur Beeinflussung von Pflanzenschutzmaßnahmen (Durchführung und/ oder Wirksamkeit) zur Verfügung.
Unter diesen 111 weiter verwertbaren Arbeiten gab es neben mehreren Übersichtsarbeiten zahlreiche experimentelle. Diese umfassten Experimente als Erhebungen in Praxisschlägen (27), in Feldversuchen (31), in Lysimeteranlagen (1), in Regenshelteranlagen (4), im Regentunnel (1), im Windtunnel (1), im Gewächshaus (10), darunter 4 Experimente unter kontrollierten Bedingungen, in Klimakammern (28) sowie im Labor (9). In diesen experimentellen Arbeiten wurden verschiedene Befalls- bzw. Populationsparameter erhoben (57 Arbeiten) und/oder Erträge (quantitativ und/oder qualitativ) (38 Arbeiten) sowie Ertragskomponenten (9 Arbeiten) und/oder physiologische Leistungsparameter (67 Arbeiten) und/oder Bodenparameter (7 Arbeiten).
In einigen Arbeiten wird das Wirken mehrerer Extrema dargestellt. So wird z.B. häufiger die kombinierte Wirkung von Hitze und Trockenheit bzw. Dürre oder Staunässe, Starkregen und Überflutung untersucht. Daher beziehen sich die folgenden Ausführungen auf die Gesamtzahl gefundener Aussagen und nicht die Anzahl an Publikationen. Am häufigsten fanden sich Aussagen zur Wirkung von Trockenheit bzw. Dürre: 50,0 Prozent der Informationen beziehen sich darauf. Dann folgen Aussagen zur Wirkung von Hitze (20,6 Prozent), Starkregen (11,2 Prozent), Überflutung (9,4 Prozent), Staunässe (5,9 Prozent), Kahlfrost (1,2 Prozent), Starkfrost (0,6 Prozent), Hagel (0,6 Prozent) sowie Strahlung (0,6 Prozent). Keine Informationen lagen zur Wirkung von Frühfrost, Spätfrost, Nassschnee oder Sturm auf die recherchierten Schaderregerbegriffe im Ackerbau, den durch sie an der Kulturpflanze verursachten Schaden sowie zur Beeinflussung von Pflanzenschutzmaßnahmen vor.
Aufgeschlüsselt nach Schaderregergruppen ergab sich Folgendes zur Wirkung der recherchierten Extremwetterbegriffe: Die meisten Arbeiten waren phytopathogenen Pilzen (53 Prozent) gewidmet. Eine weitere große Gruppe bildeten die Informationen zu Schadinsekten (29,1 Prozent). Es folgten Bakterien (9,9 Prozent), Unkräuter (3,0 Prozent), Viren (2,2 Prozent), Nematoden und Säugetiere (je 1,5 Prozent) und Schnecken (0,7 Prozent). Eine genaue schaderreger- und kulturartenspezifische Betrachtung erfolgt in Seidel (2016b und c, im Druck) und wird deshalb hier nicht dargestellt.
Insgesamt widerspiegelt die Verteilung und Häufigkeit der Funde innerhalb der Gruppen „Kulturpflanzenart“ und „Schaderreger“ in erster Linie die Bedeutung des Anbaus der Kulturen, des Auftretens dieser Schaderregergruppen sowie die Bevorzugung bestimmter Schaderregergruppen, wie Insekten und Pilze, als Untersuchungsobjekte in der Klimafolgenforschung und bedeutet nicht, dass diese von Extremwetterereignissen besonders betroffen sind.
Gefunden wurden Aussagen zu folgenden Kategorien:
• Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf
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• Wirkungen von Maßnahmen zur Vermeidung von Schäden durch Extremwetterereignisse an Kulturpflanzen auf Schaderreger/Pflanzenschutz (Tab. 5, insgesamt 10 Hinweise) Tab. 5. Wirkungen von Maßnahmen zur Vermeidung von Schäden durch Extremwetterereignisse an Kulturpflanzen auf Schaderreger bzw. Pflanzenschutz
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• Auswirkungen eines Schaderregerbefalles auf die Anpassung der Kulturpflanze an abiotischen Stress verursacht durch Extremwetterereignisse (Tab. 6, insgesamt 3 Hinweise). Tab. 6. Auswirkungen eines Schaderregerbefalles auf die Anpassung der Kulturpflanze an abiotischen Stress, verursacht durch Extremwetterereignisse
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Diese jeweiligen Aussagen bzw. Hinweise werden zusammenfassend übersichtsartig dargestellt und diskutiert:
Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf Befalls-, Entwicklungs- bzw. Populationsparameter von Schaderregern im Ackerbau (Tab. 2) können zu einer direkten Beeinflussung von Befalls-, Entwicklungs- bzw. Populationsparametern von Schaderregern durch die Extremwetterereignisse führen, aber auch zu einer indirekten, indem die Extremwettereignisse auf die Kulturpflanze wirken und sich in der Folge die Befallsbedingungen für die Schaderreger verändern. Es werden sowohl die Schaderreger fördernde als auch hemmende direkte und indirekte Beeinflussungen durch Extremwetterereignisse beschrieben.
Als direkte Beeinflussung von Befalls-, Entwicklungs- bzw. Populationsparametern von Schaderregern werden eine gesteigerte Aggressivität, eine erhöhte oder geminderte Konkurrenzfähigkeit, eine Förderung oder Reduktion des Befalls, Veränderungen von Populationsparametern wie dem Verhältnis von Adulten zu Nymphen, die Dauer bis zum Erreichen des Populationsmaximums, eine Reduktion von Überlebensrate und Fruchtbarkeit, fehlende Beeinträchtigung von Überlebensrate und Entwicklungszeit, Reduktion der Populationsdichte oder Vitalitätsänderungen durch Anpassung an Extrema aufgeführt.
Festgestellte indirekte Beeinflussungen von Befalls-, Entwicklungs- bzw. Populationsparametern sind eine kürzere Verweildauer der Schaderreger an der Kulturpflanze, eine Beeinträchtigung von Fruchtbarkeit, Lebensdauer, Reproduktionsperiode, und produzierten Nachkommen/Reproduktionstag, Reproduktionskapazität sowie eine kürzere Entwicklungszeit bis zur Reproduktionsphase und eine schnellere Rate des Populationswachstums. Ebenso finden sich keine Beeinflussung der Entwicklungszeit, der Nymphenmortalität, des Gewichts der Adulten, der Anzahl der Embryonen oder auch eine längere Entwicklungszeit, niedrigere Fruchtbarkeit und eine niedrigere Nettoreproduktionsrate. Weiterhin werden eine erhöhte Prädisposition der Wirtspflanze gegenüber verschiedenen Pilzkrankheiten an Weizen, Mais und Kartoffel bei Trockenheit/Dürre, Staunässe sowie beim Wechsel von Trockenheit und Hitze mit Starkregen, aber auch mit Bewässerung erwähnt. Berichtet wird schließlich von einer Zunahme der Infektionen, des Befalls und/oder der Befallsdichte bei einigen Pilzkrankheiten des Weizens nach Trockenheit, Dürre und/oder Hitze. Die jeweilige Kultur, Schaderreger, Extremum und Literaturquelle sind der Tab. 2 entnehmbar.
Alle hier dargestellten – keinesfalls gleichgerichteten – Wirkungen können lediglich als Hinweise darauf betrachtet werden, dass entsprechende Wirkungen von Extremwetterereignissen auf Befalls-, Entwicklungs- bzw. Populationsparameter möglich sind. Dieser Wirkungskomplex „Beeinflussung der Schaderreger durch Extrema“ (Tab. 2) ist mit insgesamt 76 gefundenen Hinweisen auch der umfangreichste der fünf oben dargestellten Wirkungskomplexe. Die einzelnen Hinweise aber verteilen sich auf sieben Kulturpflanzengruppen (Weizen, Mais, Gerste, Kartoffeln, Zuckerrüben, Raps und Grünland) und sieben Schaderregergruppen (Pilze, Insekten, Unkräuter, Säugetiere, Bakterien, Schnecken, Nematoden), die 55 verschiedene einzelne Schaderreger umfassen und beziehen sich auf sieben Extrema (Dürre/Trockenheit, Hitze, Starkregen, Überflutung, Staunässe, Hagel, erhöhte Sonneneinstrahlung). Es ist also nicht möglich, verallgemeinernde oder wertende Aussagen zu treffen. Als Fazit lässt sich nicht herausstellen, dass nur mit diesen beschriebenen Wirkungen zu rechnen ist. Andere wurden offenbar bisher noch nicht untersucht bzw. es liegen dazu keine Publikationen vor. Weiter kann hieraus nicht geschlossen werden, welches Extremum besonders wirksam ist oder welche Kulturpflanzenart oder Schaderregergruppe besonders anfällig ist, verschont bleibt oder auch begünstigt wird. Es mag bei oberflächlicher Betrachtung weiter oben stehender Ausführungen naheliegen, z.B. zu verallgemeinern, „Trockenheit und Dürre erhöhen die Prädisposition von Weizen, Mais und Kartoffel der Wirtspflanze gegenüber Pilzkrankheiten“. Wissenschaftlich belastbar ist das aber auf der Grundlage einer einzigen Arbeit zu Weizen, von zwei Arbeiten zu Mais und zwei Arbeiten zur Kartoffel, die fünf ganz verschiedene Pilzkrankheiten (Fusarium sp., Aspergillus sp., Alternaria sp. und Botrytis sp.) behandelten und bei unterschiedlichem Erhebungs- bzw. Experimentalrahmen (vier Praxiserhebungen aus Deutschland, Italien und den USA, ein Versuch im Gewächshaus unter kontrollierten Bedingungen) nicht. Es ist genauso vorstellbar, dass z.B. die Prädisposition infolge veränderter Kutikula- oder Epidermiseigenschaften, wie einer Verdickung, verringert wird oder bei anderen Pilzkrankheiten und/oder anderen Kulturpflanzen andere Beobachtungen gemacht werden können. Solche umfassenden Screenings müssten für relevante Kulturpflanzen-Schaderregerkombinationen durchgeführt werden, möglichst unter vergleichbaren Bedingungen. Grundsätzliche Untersuchungen unter kontrollierten Bedingungen (Klimakammer) müssten anhand von Erhebungen im Feld validiert werden.
Entscheidender für die Bedingungen der auf wirtschaftlichen Erfolg ausgerichteten Pflanzenproduktion unter Einfluss zunehmender Extremwetterereignisse als die Beeinflussung der Schaderreger per se sind die Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf die durch Schaderreger im Ackerbau an Kulturpflanzen verursachten Schäden (s. Tab. 3, dort sind auch die jeweilige Kultur, Schaderreger, Extremum und Literaturquelle entnehmbar). Bisher sind Wirkungen von Extremwetterereignissen auf den Ertrag (quantitativ und qualitativ), das physiologische Leistungsvermögen der von Schaderregern befallenen Kulturpflanze und auch die Induktion von Abwehrreaktionen der befallenen Kulturpflanze auf nachfolgenden biotischen Stress bekannt. Berichtet wird bezüglich quantitativer Ertragswirkungen lediglich über eine Verstärkung der Ertragsminderung unter den Bedingungen eines kombinierten Wirkens von Extremwetterereignissen und Schaderregerbefall.
Als qualitative Aspekte werden genannt: eine mögliche Erhöhung des Stickstoffgehaltes der Körner oder der Blätter und Wurzeln bei jeweils reduzierter Trockenmasse. Weiterhin wird häufiger (16 der insgesamt 40 Hinweise) eine erhöhte Mykotoxinbelastung von Körnern, Ähren bzw. Kolben, eine erhöhte Anfälligkeit für eine Mykotoxinbelastung, aber auch eine Minderung der Mykotoxinbelastung bei Befall von Weizen bzw. Mais und Befall mit Fusarium- bzw. Aspergillus-Arten unter Einwirkungen der Extremwetterereignisse Trockenheit/Dürre bzw. Hitze oder Starkregen erwähnt. In einem Fall wird eine verschlechterte Lagerfähigkeit von Zuckerrüben bei Einwirkung von Hitze und Trockenheit in der Vegetationszeit und gleichzeitigem Befall mit Rhizoctonia solani berichtet. Das physiologische Leistungsvermögen der Kulturpflanze kann gesteigert oder reduziert sein, wenn Extrema, hier sind nur Informationen zu Trockenheit und Dürre vorliegend, und Schaderreger (hier ein pilzlicher Erreger, Puccinia recondita, an Weizen und ein Schadinsekt, Ostrinia nubilalis, an Mais) gemeinsam wirken. Festgestellt wurde eine Reduktion der Nettofotosyntheserate, der Stomataleitfähigkeit, der interzellularen CO2-Konzentration und des Blattwasserpotentials. Ebenso wurden aber auch eine Erhöhung der Nettofotosyntheserate und eine Förderung von Kompensationsreaktionen der Kulturpflanzen (gleichfalls für Weizen, Mais, Puccinia recondita, Ostrinia nubilalis und Trockenheit bzw. Dürre) beschrieben.
Ein Befall mit Schaderregern oder abiotischer Stress können jedoch auch Abwehrreaktionen auf nachfolgenden biotischen Stress induzieren, so dass dieser in der Folge weniger schädigend wirkt. Die hier dargestellten Hinweise zur möglichen Beeinflussung des physiologischen Leistungsvermögens der Kulturpflanze und der Induktion von Abwehrreaktionen auf nachfolgenden biotischen Stress demonstrieren eindrucksvoll die enorme Komplexität im Interaktionsgefüge Kulturpflanze – Schaderreger (als biotischer Stressor) und Extremwetterereignis (als abiotischer Stressor). In der Stressphysiologie werden die Reaktionen auf abiotische Stressoren mit Hilfe des sogenannten Allgemeinen Adaptationssyndroms beschrieben. Im Rahmen des Allgemeinen Adaptationssyndroms laufen folgende Reaktionen ab (Larcher, 2001; Schlee, 1992): Ohne Einfluss von Stressoren folgt der Organismus einer gewissen Reaktionsnorm. Ein Stressor versetzt den Organismus in den Alarmzustand, was zunächst eine Vitalitätsminderung bedeutet (Phase I). Der Organismus hat in seinen Reaktionen einen bestimmten Schwankungsbereich, begrenzt durch ein Minimum und ein Maximum. Bei Überschreiten dieser Grenzen stirbt der Organismus. Der vorübergehenden Vitalitätsminderung innerhalb des Schwankungsbereichs schließt sich nach einer kurzen Restitutionsphase eine Widerstandphase (Phase II) an, welche neben Abwehrreaktionen auch Toleranzreaktionen einschließlich von Leistungssteigerungen der Pflanze umfasst, mit dem Ziel einer Anpassung an den Stressor. Nur wenn diese Anpassung nicht erfolgt, tritt die Pflanze in die Erschöpfungsphase (Phase III) ein, verbunden mit irreversiblen Schädigungen. Die Pflanze ist innerhalb der vielfältigen Wechselbeziehungen eines Wirt-Parasit-Systems ebenfalls zu allen durch das allgemeine Adaptationssyndrom beschriebenen Reaktionen befähigt. Sie durchläuft, bevor einer der beiden „Partner“ die Oberhand gewinnt, ebenfalls die Phase II des Allgemeinen Adaptationssyndroms. Die bisherigen Ausführungen zeigen, dass sich auch Wirt-Parasit-Beziehungen mit dem
Reaktionsschema des Allgemeinen Adaptationssyndroms erklären lassen und es Gemeinsamkeiten in der Reaktion auf abiotische und biotische Stressoren gibt (Seidel, 1996a und b). Wirken mehrere Stressoren auf die Pflanze ein, müssen deren Wirkungen also nicht zwingend schädigend oder gar additiv schädigend wirken. Je nach dem, in welcher Phase des Anpassungsprozesses an den Stress sich die Pflanze gerade befindet, wie stark die Stressoren sind und welche spezifischen Anpassungsreaktionen induziert wurden, ist es auch möglich, dass auf weitere Stressoren bereits angepasst reagiert wird, sie weniger oder gar nicht schädigend wirken oder die Pflanze sogar eine Steigerung ihres Leistungsvermögens als Folge der Anpassungsreaktionen generiert. Unter praktischen Bedingungen ist die Pflanze im Allgemeinen vielfältigen Belastungen, d.h. dem Wirken multipler Stressoren ausgesetzt. In der Regel findet ein Befall mit verschiedenen Schaderregern statt und Umwelteinflüsse kommen hinzu. Untersuchungen zu den Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf den durch Schaderreger verursachten Schaden an Kulturpflanzen müssen dieser beschriebenen Komplexität der Anpassungsreaktionen an Stressoren gerecht werden. Das wird auch durch die hier dargestellten gegensätzlichen Ergebnisse „Beeinflussung des physiologischen Leistungsvermögens der Kulturpflanze“ und der „Induktion von Abwehrreaktionen auf nachfolgenden biotischen Stress“ in Tab. 3 bekräftigt. Weitere verallgemeinernde Aussagen oder Schlussfolgerungen dieser zum Wirkungskomplex „durch Schaderreger unter Extremwettereinfluss verursachte Schäden an der Kulturpflanze“ sind auf der Grundlage der ermittelten 40 Hinweise aus der Literatur nicht solide. Diese 40 Hinweise verteilen sich auf Untersuchungen an fünf Kulturpflanzengruppen (Weizen, Mais, Gerste, Kartoffel und Zuckerrübe) mit insgesamt sechs Schaderregergruppen (Pilze, Insekten, Säugetiere, Bakterien, Schnecken, Nematoden) mit zusammen 21 verschiedenen Schaderregern und das Wirken von 5 verschiedenen Extremwetterereignissen (Trockenheit/Dürre, Hitze, Starkregen, Staunässe, Überflutung). Alle Funde können lediglich als Hinweise darauf genommen werden, dass mit solchen positiven oder negativen Effekten zu rechnen ist, was weitere Effekte nicht ausschließen muss. Sie wurden lediglich noch nicht untersucht, publiziert und/oder gefunden.
Wechselseitige Beeinflussungen scheint es auch im Wirkungsgefüge Pflanzenschutzmaßnamen – Extrema – Schaderreger zu geben (s. Tab. 4, dort ist auch die jeweilige Kultur, der Schaderreger, das Extremum und die Literaturquelle entnehmbar). Das betrifft sowohl chemische als auch alternative Pflanzenschutzmaßnahmen, inklusive vorbeugender Pflanzenschutzmaßnahmen:
Es gibt Hinweise darauf, dass Pflanzenschutzmaßnahmen die Wirkung von Extrema auf Schaderreger verändern können. Hier wurden bisher ausschließlich Hinweise zur Wirkung von Pflanzenschutzmaßnahmen bei Trockenheit/Dürre auf die Schaderregerentwicklung oder den durch sie verursachten Schaden untersucht bzw. gefunden und es wurden sowohl eine Befallsförderung trotz Pflanzenschutzmaßnahme als auch keine Beeinflussungen oder Verstärkung der Befallsminderung durch die Pflanzenschutzmaßnahme festgestellt. Ausgewertet werden konnten zu dieser Fragestellung sieben verschiedene Arbeiten zu drei verschiedenen Kulturen (Weizen, Gerste, Mais), sieben verschiedenen Schaderregern (Pilze, Insekten) und fünf verschiedenen Pflanzenschutzmaßnahmen (Sortenwahl, Aussaattermin, Unkrautbekämpfung, Schadinsektenbekämpfung, Antagonistenanwendung).
Pflanzenschutzmaßnahmen gegen Schaderreger können – drei ersten gefundenen Hinweisen zum Faktor Sortenwahl (Resistenz und Toleranz) folgend – den durch Extrema verursachten Schaden an Kulturpflanzen beeinflussen (s. Tab. 4): Trockenheitsschäden an Weizen können bei gegen Blattläusen (hier Schizaphis graminum) anfälligen Sorten größer sein als bei resistenten, eine Aflatoxinresistenz kann bei Mais zu Lasten der Hitze- und Trockenheitsresistenz gehen und es scheinen dieselben Gengruppen an einer Trockenheitstoleranz und Resistenz gegen den Fusarium Crown Rot-Komplex bei Weizen beteiligt zu sein. Auch dies ist ein Beleg für die weiter oben dargestellte Komplexität der Stressreaktion bei Wirkung multipler Stressoren.
Extremwetterereignisse scheinen auch Pflanzenschutzmaßnahmen im Ackerbau sowohl hinsichtlich ihrer Durchführbarkeit als auch Wirksamkeit beeinflussen zu können. Extrema wirken nach ersten Hinweisen auf die Wirksamkeit von Pflanzenschutzmaßnahmen direkt:
Eine Wirkungsreduktion wurde festgestellt für die Faktoren
• Sortenwahl (Abnahme der Wirksamkeit von Resistenzgenen der Gerste gegen das Gelbverzwergungsvirus BYDV der Gerste bei Einwirken von Trockenheit/Dürre und/oder Hitze) |
• Insektizidanwendung (Hitze über 30°C mindert Transportprozesse in Pflanzen, hier Kartoffeln, und damit auch die Wirkung systemischer Insektizide) |
• Maßnahmen des Ökologischen Landbaus (hier Coniothyrium minitans Anwendung in Raps durch Starkregen und Wirksamkeit von Chitin und Federmehl zur Erhöhung der antiphytopathogenen Widerstandsfähigkeit der Böden bei Zuckerrübenanbau) sowie die |
• Anwendung gentechnisch veränderter Organismen (hier Beeinträchtigung der Resistenz der Expression des Bt-Proteins gegenüber Ostrinia nubilalis in Mais durch Trockenheit/Dürre). |
Auch von positiven Wirkungen auf Pflanzenschutzmaßnahmen unter Extremaeinfluss wird im Falle des Faktors Sortenwahl berichtet: Unter Einfluss von Trockenheit bzw. Dürre werden insektenresistente Maishybriden weniger stark von Fusarium verticillioides befallen und haben eine geringere Mykotoxinbelastung.
Weiterhin können andere Nebenwirkungen von Pflanzenschutzmaßnahmen unter Extremaeinfluss auftreten. Hier wird von stärkeren phytotoxischen Nebenwirkungen von Herbiziden auf Kartoffeln nach Starkregen, Überflutung und Staunässe berichtet. Die genannten Extrema führten zu einem stärkeren Einwaschen der Herbizide in die Dämme, so dass die gerade auflaufenden Kartoffeln betroffen waren.
Die Durchführbarkeit von Pflanzenschutzmaßnahmen kann nach den gefundenen Beobachtungen ebenso beeinträchtigt sein: Fungizid- und Herbizidanwendung in Kartoffeln waren bei Starkregen, Überflutung und Staunässe infolge einer Nichtbefahrbarkeit der Flächen nicht zu den angezeigten Terminen möglich.
Auch diese dargestellten Beobachtungen (nur je ein Fallbeispiel wurde gefunden!) können lediglich als Hinweise betrachtet werden, dass es zu solchen Veränderungen von Durchführbarkeit und Wirksamkeit kommen kann. Weder sind sie hinsichtlich der vorstellbaren Möglichkeiten an Wirkungen vollständig, noch können sie verallgemeinert werden. Sie genügen jedoch, um darauf aufmerksam zu machen, dass solche Möglichkeiten beim Bemühen um Anpassung an die Folgen des Klimawandels oder schon deren Abschätzung zu berücksichtigen sind.
Bereits die vorliegenden Erhebungen zum Wirkungsgefüge Pflanzenschutzmaßnahmen – Extrema – Schaderreger zeigen die enorme zu berücksichtigende Komplexität bei der weiteren Untersuchung der Wirkung von Extremwetterereignissen auf biotische Gefahrenpotentiale.
Wirkungen von Maßnahmen zur Vermeidung von Schäden an Kulturpflanzen durch Extremwetterereignisse auf Schaderreger, deren Schadwirkung und/oder Pflanzenschutzmaßnahmen sind in Tab. 5 (dort zu finden sind auch die jeweilige Kultur, der Schaderreger, das Extremum und die Literaturquelle) aufgeführt. Alle ermittelten Hinweise beschäftigen sich mit Fragen zur Wirkung von einer Maßnahme gegen das Wirken von Trockenheit/Dürre, nämlich der Beregnung, auf Schaderreger, auf den Ertrag bei Befall oder auf Pflanzenschutzmaßnahmen. Beregnung beeinflusst Schaderreger direkt, in diesen beiden beschrieben Fällen (s. Tab. 5 oben) in Form einer Befallsreduktion, aber auch indirekt, über eine veränderte Physiologie der Wirtspflanze. Für den Befall des Weizens mit Diuraphis noxia wurde sowohl eine Erhöhung als auch eine Minderung der Populationsdichte dieser Blattlausart bei Trockenheit/Dürre und durchgeführter Beregnung festgestellt. Eine erhöhte Kompensationsfähigkeit des Weizens nach Beregnung bei Trockenheit/Dürre gegenüber den durch Fusarium culmorum und Cochliobolus sativus verursachten Schäden stellten Grey et al., 1991 fest. Ertragsverluste bei Mais wurden nach Beregnung bei Trockenheit/Dürre und Ostrinia nubilalis-Befall gemindert. Die Wirksamkeit von Pflanzenschutzmaßnahmen kann durch eine zur Minderung der Schäden durch Trockenheit/Dürre und Hitze durchgeführte Beregnung ebenfalls beeinflusst sein. Sowohl für Maßnahmen des Biologischen Pflanzenschutzes (hier erhöhte Effizienz des Eiparasitoiden T. evanescens gegenüber O. nubilalis an Mais, ein Hinweis) als auch die Wirkung einer Sortenwahl (hier Toleranz bzw. Resistenz gegen Trockenheit, geminderte Anfälligkeit gegenüber Aspergillus sp. bei Mais, erhöhte Anfälligkeit gegenüber Rhizoctonia solani und Macrophomina phaseolina bei Zuckerrübe) wurden beobachtet.
Auch für diese Zusammenstellung von möglichen Wirkungen von Maßnahmen zur Vermeidung von Schäden an Kulturpflanzen durch Extremwetterereignisse auf Schaderreger, deren Schadwirkung und/oder Pflanzenschutzmaßnahmen gilt, dass eine Verallgemeinerung dieser Aussagen aus den insgesamt 10 Hinweisen nicht angezeigt ist. Eindeutig ist, dass solche Wirkungen auftreten können, in einer Anpassungsforschung untersucht werden müssen und in der Praxis gegebenenfalls zu berücksichtigen sind.
Ein Befall mit Schaderregern kann jedoch auch die Anpassung der Kulturpflanze an durch Extremwetterereignisse ausgelösten abiotischen Stress beeinflussen (s. Tab. 6, dort sind auch die jeweilige Kultur, der Schaderreger, das Extremum und die Literaturquelle entnehmbar). Es liegen hier nur drei Hinweise vor. In allen beschriebenen Fällen kommt es zu einer verminderten Anpassung von Getreide an Trockenheit und Dürre bei Befall mit Schizaphis graminum bzw. Diuraphis noxia oder an Überflutung und Frost bei Befall mit dem Gelbverzwergungsvirus BYDV. Grundsätzlich vorstellbar ist aber auch eine unveränderte oder sogar erhöhte Anpassung (z.B. infolge erhöhter Anpassungsbereitschaft durch den befallsinduzierten Vorstress der Kulturpflanze). Somit muss dieser Wirkungskomplex noch weiter erforscht werden, bevor belastbar verallgemeinert werden kann oder für den praktischen Pflanzenschutz anwendbare Schlussfolgerungen gezogen werden können.
Extremwetterereignisse können derzeit wichtige oder infolge des Klimawandels in Deutschland wichtig werdende Schaderreger im Ackerbau, den durch diese Schaderreger verursachten Schaden sowie Pflanzenschutzmaßnahmen beeinflussen. Der Einfluss auf Schaderreger, Ertrag und physiologisches Leistungsvermögen sowie Stresstoleranz der Kulturpflanzen kann direkt oder indirekt, hemmend oder fördernd sein. Das Ergebnis der jeweiligen spezifischen Wirkung hängt vom Schaderreger (Art und Schaderregerparameter), der Kulturpflanze, ihrem Ontogenesestadium, der Art und Stärke des Extremwetterereignisses, dem Wirken weiterer abiotischer und biotischer Stressoren und anderen Umweltbedingungen aber auch den Kulturbedingungen ab. Mit anderen Worten: die Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf Schaderreger, Schaden und Pflanzenschutz sind Bestandteil eines sehr komplexen, interaktiven und damit sehr variablen Wirkungsgefüges. Derzeit sind weder alle notwendigen ein- und ausgehenden Parameter zur Beschreibung oder gar Analyse dieses systemaren Wirkungsgefüges, noch die Art und Kausalität aller möglichen Interaktionen oder deren Quantifizierung hinreichend bekannt oder ermittelt worden. Die bisher durchgeführten Untersuchungen lassen nur wenig belastbare Aussagen zu.
Die gefundenen Hinweise zur möglichen Beeinflussung von Schaderregern, Schaden und Pflanzenschutzmaßnahmen durch Extremwetterereignisse zeigen, dass das Wirken von Extremwetterereignissen bei der Abschätzung von Folgen des Klimawandels und der Ableitung von Anpassungsmaßnahmen sowie der Entwicklung von Strategien für die Pflanzenproduktion und den Pflanzenschutz zukünftig berücksichtigt werden muss.
Trotz einer festzustellenden Zunahme von Untersuchungen zu den Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf Schaderreger, Schaden und Pflanzenschutz sind die gefundenen Hinweise und Daten eher punktuell und insgesamt zu wenig systematisch, um zu verallgemeinern. Untersuchungen zum Themenfeld „Extremwetterereignisse – Schaderreger – Kulturpflanze – Schaden – Pflanzenschutz“ müssen unbedingt verstärkt werden, um belastbare Erkenntnisse und Primärdaten zu gewinnen. Ebenso notwendig ist die Analyse und Ableitung kausaler Zusammenhänge.
Extremwetterereignisse selbst sind teilweise methodisch schwierig oder sehr aufwendig zu erfassen oder in konkreten Versuchen zu simulieren. Außerdem können im Verlaufe einer Vegetationsperiode mehrere gleich- oder verschiedenartige Extremwetterereignisse auf die Kulturpflanze einwirken und sich in ihrer Wirkung gegenseitig beeinflussen (verstärkend, mindernd, aufhebend). Das erhöht die Komplexität des zu untersuchenden Systems.
Die beschriebene enorme Komplexität des Systems „Extremwetterereignisse – Schaderreger – Kulturpflanze – Schaden – Pflanzenschutz“ erfordert die Entwicklung eines abgestimmten experimentellen Untersuchungssystems aus Versuchen zu singulären und kombinierten Extrema unter kontrollierten Bedingungen, Semifreilandbedingungen und Feldversuchen. Gleichzeitig müssen Verfahren zur statistischen Analyse und zur Modellierung angewendet und weiterentwickelt werden, da sich die große Komplexität nicht vollständig und versetzt über den Zeitlauf der Ontogenese der Kulturpflanzen experimentell abbilden lässt bzw. durchzuführen und zu handhaben ist. Generierte Daten aus den Versuchen der genannten Versuchsebenen müssen immer unmittelbar in die genutzten und zu entwickelnden Modelle einfließen, zu deren Weiterentwicklung dienen und mittels der Modelle generierte Daten, erkannte Zusammenhänge und Prozesse wiederum in die Experimente münden. Durch einen solchen multidisziplinären Ansatz mit einer großen, abgestimmten Methodenvielfalt kann die Versuchsdurchführung effektiviert und der Erkenntnisgewinn forciert werden. Dieses interdisziplinäre anspruchsvolle Versuchsnetz gilt es gemeinsam aufzubauen.
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